2022届高考物理一轮复习定基础汇编试题专题17光电磁波相对论【含答案】

专题17光、电磁波、相对论一、单选题1．下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（）A.光的衍射现象B.光的偏振现象C.泊松亮斑D.光电效应D光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C不符合题意；光电效应说明光具有粒子性，D符合题意．2．如图所示，在空气中有一直角棱镜ABC，∠A＝30°，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为45°，垂直于BC边射出，则该棱镜的折射率为()A.B.C.1.5D.B由光路图和几何知识得i′＝60°，i＝30°，则该棱镜的折射率为。故选B.解决本题的关键要灵活运用数学知识求解折射角，同时要掌握折射定律．3．下列说法正确的是（）A.红光的折射率比紫光的折射率大B.光从空气射入介质后，光的频率发生改变C.绿光比红光更容易发生全反射D.在同一介质中传播时，蓝光比红光的传播速率大C4．a、b两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（

）。A.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角B.用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光宽C.在该介质中a光的传播速度小于b光的传播速度D.如果b光能使某种金属发生光电效应，a光也一定能使该金属发生光电效应Bb光的偏折程度大于a光，则b光的折射率大于a光，根据sinC=知，a光的全反射临界角大于b光全反射临界角．故A错误．因为a光的折射率小，则a光的波长大，根据△x＝λ知，则a光的干涉条纹间距宽．故B正确．根据得，a光的折射率小，则a光在介质中的传播速度大于b光．故C错误．a光的折射率小，则a光的频率小，b光能使某金属发生光电效应，a光不一定能使该金属发生光电效应．故D错误．故选B．点睛：解决本题的突破口，比较出两光的折射率大小，从而得出频率、波长、临界角、在介质中的波速等大小关系．5．如图所示，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，LC振荡电路工作时的周期为T，在t=0时断开电键K，则在0到T/4这段时间内，下列叙述正确的是A.电容器C放电，A板上正电荷逐渐减小，LC回路中电流逐渐增大，当t=T/4时电流达到最大B.电容器C放电，A板上正电荷逐渐减少，LC回路中电流逐渐减小，t=0时放电电流最大C.电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零D.电容器C被充电，A板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零C开关闭合时，通过L的电流从上往下，电容器带电量为零；在t=0时断开电键K，则在0到T/4这段时间内，则电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零，故选项C正确，ABD错误；故选C.6．物体放在凸透镜的主轴上，且物距大于焦距，用红、紫、白三种光照射物体，在镜另一侧的一个可动光屏上分别形成清晰的像，则下列说法中正确的是A.红光照射成的像最大B.紫光照射成的像最大C.白光照射成的像最大D.用白光照射成的像最清晰A因红光的折射率最小，则经透镜折射后的焦距最长，即物体更靠近红光的焦点位置，则所成的像最大，故选项A正确，BC错误；因白光是复色光，各种颜色的光成像的位置不重合，则图像最不清晰，选项D错误；故选A.7．把物体和光屏的位置固定，在两者的正中间放一个透镜，这时光屏上出现一个清晰的像，若再移动透镜到某一位置时，则光屏上A.还可以出现一个缩小的像B.还可以出现一个放大的像C.先后出现一个缩小的像和放大的像D.不再出现像D由题意知，在两者连线的正中间放一凸透镜，这时光屏上出现一个清晰的像，物体经凸透镜后成的是实像，且像距等于物距，则成倒立、等大的实像．如果沿着连线再移动透镜时，凸透镜成实像时，物近像远像变大，而题目中告知把物体和光屏的位置固定，所以不可能出现放大或缩小的像．故ABC错误，D正确．故选D．8．如图所示，任意一条光线射向夹角为的两平面镜的相对镜面上，相继经两镜面反射后，最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为A.B.2C.3D.4B由图可知，光线经两面镜反射后的光线如图所示，夹角为i，由几何关系可知，∠i=∠CAB+∠ABC；作出两次反射的法线，如图所示，则有：∠CAB+∠ABC=Φ；则可知i=2Φ，故B正确，ACD错误．故选B．点睛：本题考查光的反射定律的应用，要注意光学问题作出光路路再根据几何关系求解是解题的关键．9．人们对光的认识经历了一个漫长的过程，下列有关对光的阐述中正确的是（）A.当一束光射到两种介质的分界面上时，一定会同时发生反射和折射现象B.光在水中的传播速度可能大于光在真空中的速度C.光的偏振现象说明光是一种横波D.光的干涉和衍射现象说明光是一种纵波C若光在界面上发生全反射现象，则没有折射现象发生，A错误；光在真空中的传播速度最大，在水中的传播速度小于在真空中的传播速度，B错误；偏振是横波的特点，光的偏振现象说明光是一种横波，C正确；光的干涉和衍射现象仅说明光具有波动性，D错误．10．一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率约为()A.1.50B.1.41C.0.71D.0.67B由题单色光从空气射向该介质时，入射角i=45°，折射角r=30°，则该介质的折射率为，故选B．点睛：折射率公式是几何光学基本知识，要注意适用的条件是光从真空射入介质发生折射．11．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，用这两束单色光a、b分别照射同一光电管，下列说法正确的是（）A.若a光恰能发生光电效应，则b光一定不能发生光电效应B.若b光恰能发生光电效应，则a光可能发生光电效应C.若a、b光都能发生光电效应，则a光的饱和电流小D.若a、b光都能发生光电效应，则a光的遏制电压低D根据折射率定义公式，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，a光的频率较小，若a光恰能发生光电效应，则b光一定能发生光电效应；若b光恰能发生光电效应，则a光一定不能发生光电效应，选项A错误；饱和光电流大小与光的频率无关，只与光强有关，选项C错误；a光频率较小，根据E=hγ，则a光光子能量较小，则a光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据，则a光的遏止电压低，故D正确；故选D．点睛：本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．12．下列说法正确的是．A.光的偏振现象说明光是一种纵波B.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象C.激光全息照相时利用了激光相干性好的特性D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽C13．如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为30°。一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出。出射光线与入射光线之间的夹角为30°,则此棱镜材料的折射率是()A.B.C.D.D试题分析：由几何关系求出折射角和入射角，结合折射定律求出棱镜的折射率．根据几何关系得入射角，折射角，由折射定律得，D正确．14．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色散现象A在太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，是薄膜干涉现象；瀑布溅起的小雨滴相当于棱镜，在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象；通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色是光的衍射现象，A正确．15．下列说法正确的是()A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰D考点：光学现象的区分点评：本题考查了常见的光学现象的区分，要了解常见光学现象的原理和现象。16．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（）A试题分析：光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故B、D错误；光从玻璃进入空气折射角应大于入射角，所以C错误；从光密进入光梳，若满足入射角大于临界角的情况，则会发生全反射，故A正确。考点：本题考查光的折射、全反射17．a、b是两束频率不同的单色光，已知a光频率低于b光频率，则下面说法中正确的是（）A.若用a光做衍射实验，衍射现象更明显B.若用b光做衍射实验，衍射现象更明显C.光束中a光子的能量较大D.若用a光做光电效应实验，没有光电子打出，则用b光做光电效应实验一定有光电子打出A因a光频率低于b光频率，则a光波长大于b光波长，若用a光做衍射实验，衍射现象更明显．故A正确，B错误．a光频率低于b光频率，光束中a光子的能量较小．故C错误．若用a光做光电效应实验，没有光电子打出，说明a光的频率小于金属的极限频率，若用b光做光电效应实验，则b光的频率不一定大于金属的极限频率，即也不一定有光电子打出，故D错误．故选A．18．劣质的玻璃中往往含有空气泡,这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是()A.空气泡对光线有会聚作用,因而较亮B.空气泡对光线有发散作用,因而较亮C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮D水中的空气泡看上去比较亮是全反射的缘故，发生全反射的条件是光从光密媒质射入光疏媒质，故D正确．19．关于自然光和偏振光,下列说法正确的是()A.自然光能产生光的干涉现象和衍射现象,而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白光,而偏振光不能是白光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光D试题分析：偏振光同样能产生干涉与衍射；自然界中的反射光等均属于偏振光；自然光可以是任意颜色的色光，偏振光也可以是白色光；自然光和偏振光都能使感光底片感光．干涉和衍射现象是波的特性，一切波都可以发生干涉和衍射现象，偏振光也属于波，故偏振光也可以发生干涉和衍射现象，A错误；自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，自然界中大部分是偏振光，自然界中的反射光等均属于偏振光，自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，B错误；自然光可以是任意颜色的色光，而偏振光也可以是白色光，C错误；自然光和偏振光都具有粒子性，都能使感光底片感光，故D正确．20．(2011年苏北四市期末调研)香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石．下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是()A.光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点B.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D.当今社会，在信号的传输领域中，光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已联接到普通社区AD考点：光导纤维及其应用；全反射。分析：光纤通信是利用光的全反射原理，具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点。解答：A、光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点．故A正确。B、光纤通信、内窥镜利用了光的全反射原理，但是全息照相、数码相机不是利用光的全发射．故B错误。C、全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角，所以内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射。故C错误。D、在信号的传输领域中，光纤电缆（“光缆”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区．故D正确。故正确的是AD。点评：解决本题的关键知道光纤通信的原理和优点，以及知道全反射的条件。21．用相对论的观点判断,下列说法不正确的是()A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B.在地面上的人看来,以6km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C.在地面上的人看来,以6km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D.当物体运动的速度v≪c时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计A由相对论的观点，时间和空间都是相对的，故A错误；根据时间间隔的相对性可知，时间延缓效应，因此地面上的人看飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的，B正确；根据长度的相对性，可知，在运动方向上长度缩短，故C正确；当低速宏观物体时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，D正确．22．对相对论的基本认识,下列说法正确的是()A.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了A爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物体存在的两种形式，质量和能量是不同的概念。再由相对论的基本原理可知，选项A正确．23．爱因斯坦相对论的提出,是物理学思想的重大革命,因为它()A.揭示了时间、空间并非绝对不变的属性B.借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说C.否定了牛顿力学的原理D.修正了能量、质量互相转化的理论A狭义相对论和广义相对论揭示了时空的可变性，使人们能进一步去研究高速运动的物体，A正确．24．如果你以接近于光速的速度朝一星体匀速飞行,你可以发觉()A.你的质量在增加B.你的心脏跳动在慢下来C.你在变小D.你永远不能由自身的变化知道你的速度D相对论的基本概念是:当你被关在一个封闭的房子中时，你绝对无法知道房子是否在做匀速运动。当房子突然停止运动时，在其中的人是能够感知这一点的;当房子突然开始运动时，其内部的人也能有感觉;当房子旋转时，关在其内部的人也能说出它在转动，但如果房子是在做匀速直线运动，即没有任何加速度，则在其内部的人就无法知道房子是否在移动，即使房子有一个窗户，你从窗户向外看，看见某些东西在朝你移动，但你仍说不出是你的房子在向这些东西移动，还是这些东西在向你的房子移动，D正确．25．在适当的时候,通过仪器可以观察到太阳后面的恒星,这说明星体发出的光()A.经太阳时发生了衍射B.可以穿透太阳及其他障碍物C.在太阳引力场作用下发生了弯曲D.经过太阳外的大气层时发生了折射C根据爱因斯坦的广义相对论可知，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，C正确．26．以下说法中正确的是（）A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实C.某种介质中振源振动的越快，机械波传播得就越快D.运动物体速度可以大于真空中的光速A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是光的干涉现象，选项A正确；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹通过实验加以证实，选项B错误；机械波的传播速度与介质有关，与振源无关，选项C错误；根据相对论原理，任何运动物体速度都不可能大于真空中的光速，选项D错误；故选A.27．下列说法正确的是（）A.麦克斯韦预言和验证了电磁波的存在B.只要有变化的电场，就一定有电磁波存在C.狭义相对性原理是指一切物理规律在任何惯性系中具有相同的形式D.接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象C麦克斯韦预言了电磁波，赫兹验证了电磁波的存在，选项A错误；只要有周期性变化的电场，就会产生周期性变化的磁场，则就一定有电磁波存在，选项B错误；狭义相对性原理是指一切物理规律在任何惯性系中具有相同的形式，选项C正确；接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象，选项D错误；故选C.28．下列说法中正确的是A.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距宽B.光纤通信利用了光的全反射的原理C.肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的D.动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长度明显变短B双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比，由于红色光的波长比蓝色光的波长大，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻蓝光干涉条纹间距，故A错误；光纤通信利用了全反射的原理，故B正确；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故C错误；根据狭义相对论可知，当列车的；速度接近光速时，沿着速度方向长度才明显变短．故D错误．29．以下说法中正确的是()A.横波和纵波都能发生干涉、衍射和偏振现象B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变窄B30．以下说法正确的是A.汤姆生发现电子，说明了原子具有核式结构B.16个某种放射性元素的原子核，经过一个半衰期后，将会有8个原子核发生衰变C.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不再适用于微观粒子和高速运动物体D.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来．这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”C汤姆生发现电子，说明了原子具有复杂的结构，选项A错误；半衰期是大量原子的统计规律，对少数原子不适应，选项B错误；20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不再适用于微观粒子和高速运动物体，选项C正确；根据牛顿第一定律可知，一个运动的物体，如果不再受力了，它将保持匀速直线运动状态，故D错误；故选C.二、多项选择题1．下列说法正确的是()A.单缝衍射实验中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越明显B.光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C.机械波传播过程中，某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D.地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变慢了E.当系统做受迫振动时，如果驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大BDE单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越不明显，A错误；光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，B正确；质点只在平衡位置上下振动，不随波迁移，C错误；钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了，故D正确；当系统做受迫振动时，如果驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，E正确．2．下列说法正确的是()A.在经典力学中,物体的质量是不随物体运动状态而改变的B.以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性,它只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界C.相对论的出现否定了经典力学理论D.伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳—演绎法”是经典力学方法的典型ABD试题分析：经典力学理论只适用于低速运动的宏观物体，微观粒子、高速运动物体都不适用．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变，在高速运动的时候，相对论告诉我们质量随速度的而变化．在经典力学中，物体的质量物质的固有属性，不会随运动状态的而改变，A正确；经典力学理论只适用于宏观的、低速运动的物体，微观粒子、高速运动物体都不适用，B正确；相对论和量子力学并没有否定经典力学理论，经典力学理论是相对论在低速情况下和量子力学在宏观世界中的特殊情形，C错误；伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳-演绎法”是经典力学方法的典型，D正确．3．根据气体吸收谱线的红移现象推算,有的类星体远离我们的速度竟达光速c的80%,即每秒24万千米。下列结论正确的是()A.在类星体上测得它发出的光的速度是(1+80%)cB.在地球上接收到它发出的光的速度是(1-80%)cC.在类星体上测得它发出的光的速度是cD.在地球上测得它发出的光的速度是cCD试题分析：在一切惯性参考系中，测量到的真空的光速c都一样．在一切惯性系中观测到的真空中传播的同一束光，不论沿任何方向，其速度大小都为c，与光源或观察者的运动无关．根据爱因斯坦相对论的光速不变原理得：在一切惯性参考系中，测量到的真空的光速c都一样．在一切惯性系中观测到的真空中传播的同一束光，不论沿任何方向，其速度大小都为c，与光源或观察者的运动无关．所以在类星体上测得它发出的光的速度是c，在地球上上测得它发出的光的速度是c，CD正确．4．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是()甲乙A.女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B.女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C.女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变D.女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调变高E.女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低ADE女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都会感到哨声音调变高；反之，女同学向左运动时，她感到哨声音调变低，故ADE正确，BC错误。5．下列说法正确的是。A.当一列声波从空气传入水中时，波长一定会变长B.同一单摆在高山山脚的振动周期一定大于在该山山巅的振动周期C.电磁波是横波，可以观察到其偏振现象D.爱因斯坦狭义相对论认为在不同惯性参考系中光速不同E.若测得来自某遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长长，则说明该星系正在远离我们而去ACE6．下列说法中正确的是____A.机械波的频率等于波源的振动频率，与介质无关B.爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D.根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波E.宇宙红移现象表示宇宙正在膨胀，这可以用多普勒效应来解释。说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际发光频率偏小。ADE机械波的频率与波源振动的频率相同，与传播介质无关，A正确；在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值c．这叫光速不变原理，B错误；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，D正确；根据多普勒效应可知，宇宙紅移现象表示宇宙正在膨胀，说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际发光频率的小，故E正确．7．下列说法中正确的是()A.做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关D.医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点E.机械波和电磁波都可以在真空中传播BCDA、做简谐运动的物体，振幅反映了振动的强弱，振幅越大，振动的能量越大，故A错误；B、全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，可以记录光的强弱、频率和相位，故B正确；C、根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故C正确；D、激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，故D正确；E、机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，E错误。故选：BCD。8．下列说法正确的是________A.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在B.肥皂泡呈现彩色条纹是由光的干涉现象造成的C.某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为D.对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去E.声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率BED麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹证实了电磁波的存在，A错误；肥皂泡呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象造成的，故B正确；在速度为0.5c的飞船上打开一光源，根据光速不变原理，则这束光相对于地面的速度应为c，故C错误；发生明显衍射的条件是光的波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大；波长越长，波动性越明显，故对于同一障碍物，波长越大的光波，越容易绕过去，故D正确；根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率，故E正确．9．下列说法中正确的是A.机械波的频率等于波源的振动频率，与介质无关B.爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按波长长短，依次可分为红外线、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D.根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波E.宇宙红移现象表示宇宙正在膨胀，这可以用多普勒效应来解释。说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际发光频率偏小ADE机械波的频率等于波源的振动频率，与介质无关，选项A正确；爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，选项B错误；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，选项D正确；宇宙红移现象表示宇宙正在膨胀，这可以用多普勒效应来解释。说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际发光频率偏小，选项E正确；故选ADE.10．下列说法正确的有A.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性B.相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关C.声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小D.在光的双缝干涉实验中，若只将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变窄AD激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同的光，从而进行光的干涉，故A正确；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，长度缩短，时间变长，故B错误；声波频率的大小取决于产生声波的振源频率，C错误；在光的双缝干涉实验中，条纹的间距与波长成正比，绿光的波长比紫光的波长长，所以将入射光由紫光改为绿光时条纹间距变窄，故D正确．11．如图所示，自左向右依次固定放置半圆形玻璃砖、足够长的竖立的长方体玻璃砖和光屏，BC、MN、PQ三个表互平行。一点光源可沿着圆弧移动，从点光源发出的一束白光始终正对圆心O射入半圆形玻璃砖，经过长方体玻璃砖后，打在光屏上。已知玻璃对红光的折射率为n=1.513，若不考虑光在各个界面的反射，则下列说法正确的是A.点光源从B移动到C的过程中，光屏上总有彩色光斑B.点光源从B移动到C的过程中，光屏上红色光斑的移动速率比紫色光斑的小C.点光源在A点时，光屏上红色光斑在紫色光斑的上方D.点光源在A点时，若撤除长方体玻璃砖，光屏上红色光斑将向上移动E.点光源在A点时，若将光屏稍向右平移，光屏上红色光斑与紫色光斑的间距将增大BCEA、当入射光AO⊥BC时，不发生折射，在光屏上没有彩色光斑，故A错误；B、由于红光的折射率最小，紫光的折射率最大，点光源从B移动到C的过程中，红光通过半圆形玻璃砖后折射角最小，移动的距离最小，由于光线通过长方体玻璃砖后，出射光线与入射光线平行，可知光屏上红色光斑的移动距离比紫光小，红光移动速率比紫色光斑的小，故B正确；C、点光源在A点时，由于红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，则红光的光屏上红色光斑在紫色光斑的上方，故C正确；D、光线通过长方体玻璃砖后会向上发生移侧，则点光源在A点时，若撤除长方体玻璃砖，光屏上红色光斑将向下移动，故D错误；E、点光源在A点时，若将光屏稍向右平移，出射光线方向不变，根据几何关系可知，光屏上红色光斑与紫色光斑的间距增大，故E正确；故选BCE。12．下列说法正确的是____．A.在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长B.考古学家发现某一骰骨中碳14的含量为活着的生物含量的四分之一，已知碳14的半衰期为5730年，则确定该生物死亡距今11460年C.按照波尔理论，氢原子核外电子从较小半径跃迁到较大半径轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大D.卢瑟福发现了中子，汤姆孙发现了电子E.机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了γ射线较强的穿透能力ABC在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长增大，A正确；考古专家发现某一骸骨中C14的含量为活着的生物中C14的四分之一，可知经过了2个半衰期，C14的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今11460年，B正确；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据知，动能减小，C正确；卢瑟福发现了质子，查德维克发现了中子，汤姆孙发现了电子，D错误；机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，γ射线能够穿透金属，可用于工业探伤，故E错误；13．如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知____．A.射出c板后的两束单色光与入射光平行B.射到P点的光在玻璃中的折射率较大C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长D.若稍微增大入射角θ，光从b板上表面射入到其下表面时，在该界面上有可能发生全反射E.若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光ABE在下表面上发生全反射，D错误；根据知，条纹间距较小的光波长小，则频率大，折射率大，偏折厉害，为射到P点的光，即蓝光，E正确．14．下列有关光现象的说法正确的是（）A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B.泊松亮斑是光的衍射现象C.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度。E.双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变宽ABEA、增透膜是利用光的薄膜干涉现象，以消弱反射光的强度，增大透射光的强度。故A正确；B、当光照到不透光的小圆板上时，在光屏的阴影中心出现的亮斑叫泊松亮斑，泊松亮斑是光的衍射现象。故B正确；C、全息照相利用了激光的相干性好的特点，利用光的干涉原理工作的；故C错误；D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，以消除玻璃的反射光的影响。故D错误。D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为紫色光,根据条纹间距公式△x=，波长变短，故则干涉条纹间距变窄，故D正确；故选：ABE15．下列说法中正确的是__A.偏振光可以是横波，也可以是纵波B.声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率C.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象E.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象BCEA、只有横波才有偏振现象，A错误；B、根据多普勒效应，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，B正确；C、相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，C正确；D、雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的薄膜干涉现象，D错误；E、增透膜利用了光的薄膜干涉现象，E正确．故选：BCE。16．以下说法正确的是______（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错一个扣3分，最低得分为0）A.简谐运动的周期与振幅无关B.在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数C.在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D.在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E.在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多ABEA、简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，A正确；B、在简谐运动的回复力表达式中，对于弹簧振子，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数，B正确；C、对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，C错误；D、在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，D错误；E、在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，根据明显衍射的条件可知，狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多．E正确；故选ABE。17．下列说法正确的是A.光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理B.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉原理C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.水面上的油膜呈现彩色，这是光的干涉现象E.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象．ABD光纤通信和医用纤维式内窥镜皆是利用光的全反射原理工作的，A正确；标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，B正确；门镜利用光在透镜中的折射，扩大了视野，故C错误；水面上的油膜呈现彩色，这是光的干涉现象，故D正确；增透膜，利用膜的内外表面反射光，相同的频率，相互叠加，从而增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故E错误．18．【加试题】一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δ(也称频率宽度)，其中+Δ，和-Δ分别记为“上限频率”和“下限频率”。如图所示，某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光）由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成θ角。则下列说法正确的是（）A.逐渐减小θ角，a光在液膜下表面先发生全反射B.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大C.b光更容易发生明显的衍射现象D.相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小BC19．如图所示,O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路图如图所示。MN是垂直于O1O2放置的光屏,沿O1O2方向不断左右移动光屏,可在光屏上得到一个光斑P,根据该光路图,下列说法正确的是()（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）A.该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B.A光的频率比B光的频率高C.在该玻璃体中,A光比B光的速度大D.在真空中,A光的波长比B光的波长长E.A光从空气进入该玻璃体后,其频率变高ACDA、通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，A正确；B、折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，B错误；C、根据v=c/n得知，A光的折射率较小，则A光在玻璃砖中的速度较大，故C正确；D、由c=λγ知，A光的波长比B光的长，故D正确；E、光从空气进入该玻璃体频率不变，E错误。故选：ACD。20．中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生物学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人。在研究青蒿素化学结构中，研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构。在做单缝衍射实验中，下列说法正确的是____________.(填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.将入射光由可见光换成x射线，衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄E.衍射条纹中央条纹最宽ACE单缝衍射的条纹间距可以用双缝干涉条纹宽度的公式，定性讨论，其中L为屏与缝的距离、d为缝宽、λ为波长．将入射光由可见光换成X射线，波长λ变小衍射条纹间距变窄，则衍射条纹间距变小，A正确；使单缝宽度变小，即d变小，则衍射条纹间距变宽，B错误；换用波长较长的光照射，根据公式可知衍射条纹间距变宽，C正确；增大单缝到屏的距离，即L变大，则衍射条纹间距变大，D错误；衍射条纹与干涉条纹不同，其中央条纹最宽，故E正确．21．关于日食和月食，下列说法中正确的是A.在月球的本影区里可看到日全食B.在月球的半影区里可看到日偏食C.在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食D.在月球完全进入地球的本影区时，可看到月全食ABD位于月球本影中，月球挡住了太阳射向地球的全部光线，能看到日全食，故A正确；位于月球半影中，月球挡住了太阳射向地球的部分光线，能看到日偏食，B正确；当月球全部处于地球的半影内，任然有光线照到整个月球上，不会出现月偏食，故C错误；月球处于地球的本影内，地球挡住了太阳射向月球的部分光线出现月全食，故D正确；故选ABD．22．如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是()A.出射光线一定与入射光线平行B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射AD光线通过两面平行的玻璃板时，光的传播方向不变，只是发生了侧移，A正确；光线在a表面是由光疏介质射入光密介质，故不会发生全反射。当光线射到b表面时，入射角等于光在a表面时的折射角，由光路可逆知，它在b表面的折射角等于在a表面的入射角，故在b表面也不会发生全反射，故BC错误，D正确．23．在LC振荡电路中,电容器C带的电荷量q随时间t变化的图象如图所示。在1×10-6s到2×10-6s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,正确的是()A.充电过程B.放电过程C.波长为1200mD.波长为1500mAC由题图可知，在1×10-6s到2×10-6s内，电容器C带的电荷量由0增加到最多，因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为，故AC正确．24．下列说法正确的是__________A.光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C.杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D.光的偏振特征说明光是横波E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故BDEA、光在介质中传播的速度由介质本身，及频率共同决定，故A错误；B、油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故B正确；C、根据光的干涉条纹间距公式，可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，故C错误；D、光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确；E、玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故E正确。点睛：光的传播速度由介质的本身性质与频率共同决定；油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的；玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，光的偏振现象说明光是一种横波；根据光的干涉条纹间距公式，即可求解。25．一束复色光从玻璃界面MN射向空气时分成a、b、c三束,如图所示,三束光相比较可以判定()A.在玻璃中c光束的速度最大B.在玻璃中a光束的速度最大C.b光束的光子能量最大D.若b光束照射光电管恰能发生光电效应,那么c光束照射光电管时也一定能发生光电效应BD由图看出三束光的入射角i相同，a光的折射角r最小，c光的折射角r最大，根据折射定律得知，a光的折射率最小，由分析得知，在玻璃中a光的速度最大，c束光的速度最小，B正确A错误；a光的折射率最小，c光的折射率最大，则a光的频率最小，c光的频率最大，根据可得，c光的光子能量最大，故C错误；由于c光的频率大于b光的频率，若b光照射光电管恰能发生光电效应，c光照射这个光电管一定能发生光电效应，D正确．26．下列说法中正确的是()A.做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相同B.做简谐运动的质点，经过四分之一个周期，所通过的路程一定是一倍振幅C.变化的磁场可以产生稳定的电场，变化的电场可以产生稳定的磁场D.双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距将变大E.声波从空气传人水中时频率不变，波长变长ACE27．下列说法中正确的是A.光的偏振现象说明光是纵波B.人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射C.光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大D.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理E.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在BDEA、光的偏振现象说明光是横波．故A错误．B、声波的波长大于超声波的波长，所以声波更容易发生衍射．故B正确．C、根据双缝干涉的条纹间距公式知，紫光的波长比红光的波长短，则紫光产生的条纹间距变小．故C错误．D、光导纤维传播运用了光的全反射原理．故D正确．E、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．故E正确．故选BDE．本题考查了物理学史，波的干涉和衍射以及全反射等知识点，比较简单，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．28．如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况，则下列说法正确的是()A.在同种介质中a光传播的速度比b光的大B.a光的光子能量比b光的大C.从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小D.a光的波长比b光的大E.将两束光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大ADE29．彩虹产生的原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b为两种单色光，以下说法正确的是()A.a、b光在水珠中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长B.水珠对a光的折射率大于对b光的折射率C.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距D.在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度E.a、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射BDE根据公式v＝λf及，光在水珠中传播的波长小于光在真空中传播的波长，故A错误．根据光路图知，太阳光进入水珠时a光的偏折程度大，则a光的折射率大于b光的折射率，故B正确．折射率小，则频率小，波长大，则知a光的波长小于b光的波长，根据干涉条纹的间距公式知，a光干涉条纹的间距比b光干涉条纹的间距窄，故C错误；a光的折射率较大，由分析可知，在水珠中光线a的传播速度较小．故D正确．a、b光在同一介质中，因a光的折射率较大，依据，可知，a光的临界角较小，当以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射，故E正确。所以BDE正确，AC错误。三、解答题1．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC和A1B1C1，，AC面A1C1面平行，且、B1、C1在一条直线上，两三棱镜放置在空气中，一单色细光束O垂直于AB面入射，光线从A1B1面射出时，出射光线方向与入射光线O的方向平行。若玻璃的折射率，、C1两点间的距离为d，光线从A1B1面上的b点（图上未画）射出。①画出完整光路图；②a．b两点间的距离x为多大？(1)(2)①光路如图：②根据光的折射定律，则有，且，由几何关系解得2．如图所示为水平面上某玻璃砖的横截面图，底边AB平行上边CD，且AB=L，∠A=45°,∠B=105°，某单色光以平行AB的方向射入玻璃砖，经过底边AB的中点反射后，最后与BC边成45°角射出。求:①判断单色光在底边AB能否发生全反射，请说明理由；②单色光在玻璃砖内传播的时间。（可能用到的有）(1)底边AB能发生全反射(2)试题分析：①先根据题意画出光路图，由几何知识求出光在AD面折射时的折射角，由折射定律求出折射率，再由求出临界角C，将光在AB面上的入射角与临界角C比较，即可判断单色光在底边AB能否发生全反射；②根据数学知识求出单色光在玻璃砖内传播的路程，由求出单色光在玻璃砖内传播的速度，即可求得单色光在玻璃砖内传播的时间．①根据题意，画出光路图如图所示由几何关系有：，解得：根据折射定律：由于反射角因此单色光在底边AB能发生全反射②设光在玻璃砖中传播两段光线分别为和由正弦定理有：，又因为：，联立解得：3．如图,直角三角形ABN是一棱镜的截面，AB=L，∠A=30°。棱镜材料的折射率为n=。一条光线以45°的入射角从AN边的中点M射入棱镜。不考虑光的多次反射。求：（ⅰ）光线能否在AB边发生全反射；（ⅱ）光线从棱镜中的出射点到B点的距离x。（ⅰ）光线能在AB边发生全反射（ⅱ）（ⅰ）作出光路图如图所示，由折射定律可知：所以：，由几何关系可知：=60°，而全反射临界角的正弦值：故C=45°，因为所以光线能在AB边发生全反射。（ⅱ）根据光路可知，光线垂直BN边射出：可得：AN=Lcos30°，AD=AN×cos30°由图可知：BD=L-AD，所以光线从棱镜中的出射点到B点的距离为：4．如图所示，高度H=1m的圆柱形容器中盛满折射率的某种透明液体，在容器底部圆心正上方h高度处有一点光源S。（已知sin370=0.6，cos370=0.8）求：（1）若h=0.6m，容器直径足够大，则液面被照亮的区域面积为多大；（π=3.14，结果取两位有效数字）（2）已知容器直径L=2H，若在容器底部安装一块平面镜，从液面上方观察，要使S发出的光照亮整个液体表面，h应该满足什么条件。（1）0.28m2（2）m≤h＜1m（1）设临界角为C，则根据，得：C=37°液面被照亮的区域光线恰好发生全反射，入射角等于临界角C，根据几何关系知

tanC=，解得r=（H-h）=×（1-0.6）m=0.3m则S能照亮的水面面积S=πr2=3.14×0.32≈0.28m2（2）点光源S通过平面镜所成像为S'，如图所示，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，即相当于像S'发出的光在水面不发生全反射，则：入射角i≤C，C为全反射临界角，C=37°．由几何知识得，tani=≤tanC，L=2H，得到：h≥H=m，所以：1m＞h≥m．点睛：解决本题的关键是要利用对称性作出平面镜所成的像，点光源发出的光好像从虚像发出的．再根据临界角和几何知识求解h满足的条件．5．半径为R、折射率的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好发生全反射。求：①玻璃砖发生全反射的临界角C；②光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离0B。①45︒②①a光线在O点恰好发生全反射，有其中解得：②由①中的结论和几何关系可知，b光线在玻璃砖顶的入射角，折射角为r，由折射定律有：解得：根据几何关系有：解得：6．如图所示，一束平行单色光从空气垂直入射到等腰三棱镜的AB面上，AB和AC边长相等，顶角为，底边BC长为，这种单色光在三棱镜中的的折射率为n＝.在三棱镜右侧有一足够大的竖直光屏垂直于BC，光屏到C点的距离为.求光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离。（，结果可以带根号）由题意可知，从BC边全反射的光线中射到光屏上最高点的位置在图中S2点，如图所示。由几何关系可知，故所以光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离为7．如图所示，内径为R、外径为R′=R的环状玻璃砖的圆心为O，折射率为n=．一束平行于对称轴O′O的光线由A点进入玻璃管，到达B点（为标出）刚好发生全反射．求：（1）玻璃管的临界角（2）A点处光线的入射角和折射角．（1）C=45°

（2）A点处光线的入射角和折射角分别为45°和30°．解：（1）根据sinC=，得临界角为：C=45°

（2）光线沿AB方向射向内球面，刚好发生全反射，在B点的入射角等于临界角C．在△OAB中，OA=，OB=R，由正弦定理得：可得：sinr=，则有：r=30°

在A点，由得：i=45°

8．如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光经折射后恰经过B点，求：（1）这条入射光线到AB的距离是多少？（2）这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少？试题分析：(1)根据折射定律结合几何关系求出入射光线到AB的距离；(2)求出光在介质中的速度，结合几何关系求出光在圆柱体中运行的位移，从而求出运动的时间。(1)设光线P经折射后经过B点，光线如图所示根据折射定律，在中，可得，，所以；(2)在中，在圆柱体中的运行时间。点晴：解决几何光学问题的关键画出光路图，结合折射定律和几何关系进行求解。9．如图所示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，OBC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1＝，n2＝．则：①

判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；②

求两个亮斑间的距离．（1）在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色和紫色的混合色。（2）

①设红光和紫光的临界角分别为、，得：，同理，，，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮斑为红色，在AN处产生的亮斑为红色与紫色的混合色；②画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为根据折射定律：求得：由几何知识可得：，解得：由几何知识可得为等腰直角三角形，解得：所以。点睛：本题首先要能正确作出光路图，掌握全反射的条件，并能正确应用几何关系和折射定律结合进行解题。10．如图所示，有一个截面是半径为R的1/4圆形玻璃砖，当一束光从D处垂直于半径OB射人时恰能在弧面上发生全反射，此时OD=R。现改变入射光的方向使之与直线0C平行，在O点上方平行于OC射向OA边，当人射光线与OC的距离OE=R时，经玻璃砖作用后投射到右侧的光屏MN上形成亮点，已知∠AOC=300，光屏距离玻璃砖上C点的距离为R,试求：（1）玻璃砖的折射率；（2）光屏上的亮点到OC的垂直距离.①②R①因从D点垂直半径OB射入的光束到AB弧上能发生全反射，表面∠OFD等于临界角C，由可得②改变入射光的方向，由几何关系知道入射角，由可得折射角，即光束恰好射到C点处，由几何关系可知入射角，由知出射角为于是光屏上的亮斑P到OC的距离满足：11．如图是一个用折射率n＝的透明介质做成的四棱柱镜的截面图。其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°，AD＝DC＝L。棱镜放在真空中，真空中的光速为c，一束平行光垂直入射到棱镜的AB面，求：I．从棱镜中射出的光与镜面的夹角多大？II．光在棱镜中运动的最短时间为多少？Ⅰ从DC面射出的光线与镜面夹角为45°；从BC面全反射的光线与镜面夹角为90°；ⅡⅠ.光从梭镜到空气发生全反射的临界角sinC＝，得C＝45°①①入射到DC面的光．入射角＝30°＜C＝45°此时既有折射又有反射．折射角为r，由得C＝45°从DC面射出的光线与镜面夹角为45°从DC面反射的光线射到BC面时，入射角＝60°＞C＝45°．发生全反射从BC面全反射的光线将从AB面垂直射出，与镜面夹角为90°②入射到BC面的光，入射角＝60°＞C＝45°，仍将发生全反射；一部分全反射光射到DC面，与①光路可逆．在DC面上有折射光．光线与镜面夹角为45°；有反射的光将从AB面垂直射出，与镜面夹角为90°；入射到BC面的另一部分光发生全反射后将射到AD面．入射角为30°；与上类似．既有折射又有反射，折射光与AD面夹角为45°，反射光将垂直于BC射出；综上所述，从梭镜AB、BC面射出的光与镜面的夹角为90°；从棱镜AD、DC面射出的光与镜而的夹角为45°.Ⅱ．光在棱镜中的速度为光在棱镜中运动的最短距离s＝L光在棱镜中运动的最短时间12．一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a，棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求其射出的点的位置（不考虑光线沿原来路线返回的情况）．如果入射光线在法线的右侧，出射点在AB边上离A点的位置．如果入射光线在法线的左侧，出射点在BC边上离B点的位置．光路图如图所示．设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：①由已知条件i=45°，n=解得r=30°②（1）如果入射光线在法线的右侧，根据几何知识得知，光线与AB垂直，光路图如图所示．设出射点F，由几何关系可得AF=a③即出射点在AB边上离A点a的位置．光路图如图所示．点睛：本题中入射光线的位置未知，要分析两种情况进行研究，不能漏解．要将折射定律与几何知识结合起来分析光路．13．图是一段长为L的直线段光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对该单色光的折射率为n，光在真空传播速度大小为c。①求该单色光在光纤中传播的最短时间？②已知光纤对该单色光的折射率，当该单色光以入射角从左端面射入，求此单色光从左端面传播到右端面所用的时间。(1)（2）（1）当光线垂直于左侧面入射时，光传播的路径最短x=L①由得光在光纤中传播速度大小为②光在光纤传播的最短时间为③联解得④（2）由于，得⑤该单色光在光纤中中的路程⑥传播时间⑦由②⑥⑦得，14．图是一段长为L的直线段光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对该单色光的折射率为n，光在真空传播速度大小为c。①求该单色光在光纤中传播的最短时间？②已知光纤对该单色光的折射率，当该单色光以入射角从左端面射入，求此单色光从左端面传播到右端面所用的时间。(1)（2）（1）当光线垂直于左侧面入射时，光传播的路径最短x=L①由得光在光纤中传播速度大小为②光在光纤传播的最短时间为③联解得④（2）由于，得⑤该单色光在光纤中中的路程⑥传播时间⑦由②⑥⑦得，15．如右图所示，一玻璃砖的截面为直角三角形ABC，其中，AB=9cm；现有两细束平行且相同的单色光a、b，分别从AC边上的D点、E点以角入射，且均能从AB边上的F点射出，已知AD=AF=3cm，求：（i）玻璃砖的折射率；（ii）D、E两点之间的距离。（i），（ii）12cm.试题分析：（i）由题意画出光路图，由数学知识求出入射光a经AC边的折射角，再由折射定律求玻璃砖的折射率．（ii）根据求出全反射临界角C，可知光线在BC边上发生了全反射，由几何知识求出D、E两点之间的距离．（i）作出的光路图如图所示由于AD=AF，，则入射光a经AC边的折射角为：玻璃砖的折射率为：（ii）设光在玻璃砖中发生全反射的临界角为C则有：解得：由图可知，b光经AC边折射后，在BC边上的入射角为，大于临界角C所以此光线在G点发生了全反射由几何知识可知，四边形DEGF是平行四边形，由于，AF=3cm则有：且，又FG=DE联立解得：DE=12cm对于几何光学的解题关键，就是要结合题意作出光路图，并且灵活运用几何知识帮助解决物理问题．同时还要掌握光的折射定律、全反射条件等光学基础知识．16．如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜，折射率，．一单色细光束垂直直角边从点射入三棱镜，不考虑光垂直界面时的发射，求出射光线的方向．故光在面发生折射、反射、设折射角为，反射角为；，，故光垂直射到面上，光从点出射时：17．如图所示，AOB是截面为圆形、半径为R的玻璃砖，现让一束单色光在横截面内从OA靠近O点处平行OB射入玻璃砖，光线可从OB面射出；保持光束平行OB不变，逐渐增大入射点与O的距离，当入射点到达OA的中点E时，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出。不考虑多次反射，求玻璃的折射率n及OB上有光射出的范围。n=2解：设光线射到AB面时入射角为，因E点为OA的中点，由几何知识可知入射角：设临界角为C，则：C=30°恰好发生全反射，则：解得：n=2由题意可知，光从OE间入射时，可从OB上射出，则从E点入射时出射点距O最远，设为F，则：综上所述本题答案是：n=2；OB上有光射出的范围18．如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30°，C＝90°．三棱镜材料的折射率是．一束与BC面成角的光线射向BC面．（1）试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？（2）作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角．在AC面下方不能观察到折射光线;①由折射定律：在BC界面：，解得=30°由临界角公式得=所以全反射临界角C60°而光线在AC面上的入射角为60°＞C，故光线在AC界面发生全反射，在AC面下方不能观察到折射光线②光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120°。19．图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，则以下看法正确的是________A.该波的传播速度为0.5m/sB.该波的传播方向为沿轴负方向C.每经过1s质点P经过的路程为0.4mD.图甲中质点Q的振动方程为E.时质点P和质点Q对平衡位置的位移相同ABE（1）A、由图象知，波长λ=1.0m，周期T=2s，则波速；故A正确；B、由题意可知，质点P的振动方向向上，根据上下坡法，知道波的传播方向向左；故B正确C、质点振动的振幅A=0.2cm，周期T=2s，当计时时刻不同，那么质点在1s内运动的位移也是不同的，故C错误D、质点振动的振幅A=0.2cm，周期T=2s则，因为初始时刻Q点处于正向最大位移处，则振动方程故D错误；E、时即把波沿着传播方向平移从运动上知质点P和质点Q对平衡位置的位移相同，故E正确；综上所述本题答案是：ABE20．“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率。求：（i）光线进入“道威棱镜”时的折射角；（ii）通过计算判断光线能否从CD边射出。（i）γ＝30°（ii）光线到达CD边时入射角θ＝75°>C，要发生全反射，光线不能从CD边射出。（i）由折射定律得：解得光线进入“道威棱镜”时的折射角：γ＝30°（ii）全反射临界角：解得：临界角如图所示，光线到达CD边时入射角：，要发生全反射，光线不能从CD边射出。21．如图示，半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为，直径AB与屏幕垂直接触与A点,激光以入射角射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑，求两个光斑之间的距离。光路图：由折射定理得：解得：PQ之间的距离为:22．（1）下列说法中正确的是A.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度是应用多普勒效应B.质点做简谐运动的图象就是质点运动的轨迹C.高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢D.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失E.火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁（2）如图所示，直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面，AB=L，C=90°，A=60°.一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖，入射角为45°，DB=L/4，折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E，已知光在真空中的传播速度为c。求:(i)玻璃砖的折射率;(ii)该光束从AB边上的D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间。（1）AC；（2）（i）；（ii）E、火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥，故E错误；故选：AC。(ⅰ)作出光路图，如图所示：过E点的法线是三角形的中位线,由几何关系可知△DEB为等腰三角形,DE=DB=L/4由几何知识可知光在AB边折射时折射角为r=30∘，所以玻璃砖的折射率为(ⅱ)设临界角为θ,有sinθ=1/n，可解得θ=45∘由光路图及几何知识可判断,光在BC边上的入射角为60∘，大于临界角，则光在BC边上发生全反射光在AC边的入射角为30∘，小于临界角，所以光从AC第一次射出玻璃砖根据几何知识可知EF=L/2则光束从AB边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间为t=（DE+EF）/v而v=c/n,可解得：t=23．一透明圆柱体截面如图所示，圆心为O，半径为R。一束单色光射入透明圆柱体内，入射角为,光线在透明圆柱体内经一次反射后，再次折射回到空气中时相对入射光线偏转，已知光在真空中的传播速度为c。求：①该透明圆柱体材料的折射率②光线从进入圆柱体到射出圆柱体需要的时间。（1）从空气到玻璃的入射角为，作出光路图，如图所示：光线在透明圆柱体内经一次反射后，再次折射回到空气中时相对入射光线偏转，故：解得：故折射率为：。（2）玻璃中的光速：，玻璃中的光程为：故光线从进入圆柱体到射出圆柱体需要的时间：。点睛：本题关键是作出光路图，结合几何关系求解出进入玻璃时的折射率，然后结合折射率的定义求解折射率；同时要记住公式。24．如图所示，直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面，AB=L，∠C=90°，∠A=60°．一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖，入射角为45°，DB=L/4，折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E，已知光在真空中的传播速度为c．求：①．玻璃砖的折射率；②．该光束从AB边上的D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间．（1）（2）①．作出光路图，如图所示过E点的法线是三角形的中位线，由几何关系可知△DEB为等腰三角形，DE=DB=由几何知识可知光在AB边折射时折射角为r=30°，所以玻璃砖的折射率为②．设临界角为θ，有sinθ=，可解得θ=45°由光路图及几何知识可判断，光在BC边上的入射角为60°，大于临界角，则光在BC边上发生全反射；光在AC边的入射角为30°，小于临界角，所以光从AC第一次射出玻璃砖，根据几何知识可知EF=,则光束从AB边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间为

而，可解得：解决本题关键是作出光路图，再运用几何知识求解入射角折射角，要掌握几何光学常用的三个规律：折射定律、临界角公式sinC=和光速公式．25．如图所示，横截面为半径为R的四分之一圆柱玻璃砖放在水平面上，其横截面圆心为O点．一束单色光水平射向圆弧面，入射点为P，入射角为i＝60°，经折射后照射到MO间的某点Q处，玻璃对该单色光的折射率n＝.①求P、Q间的距离；②光能否在Q点发生全反射？①②不能画出光路如图所示．由折射定律有解得折射角r＝30°由几何关系得，则②设全反射临界角为C，则有在Q点处，根据几何知识得入射角为i′＝30°，则sini′＝sin30°得i′<C，故不能发生全反射．26．某同学做“测定玻璃折射率”实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以O为圆心画圆，分别交入射光线于A点，交OO′连线延长线于C点．分别过A点、C点作法线NN′的垂线AB、CD交NN′于B点、D点，用刻度